[发明专利]实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法

权利要求书

1.一种实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，多媒体数据的加密和水印的嵌入，即为实现加密和水印的互操作，将多媒体数据通过数据选择以产生重要数据和鲁棒数据，然后对重要数据进行加密并对在鲁棒数据中嵌入水印信息，加密和水印后的数据经过数据后处理产生处理后的多媒体数据；

第二步，多媒体数据的解密和水印的提取，即首先将多媒体数据通过数据后恢复，并对恢复的数据进行上一步的数据选择，通过选择出的鲁棒数据进行水印信息的提取，通过将重要数据解密并和鲁棒数据以及其他数据组合并经过数据预恢复产生最终的多媒体信号。

2.根据权利1所述的实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于：可实现对加密后的多媒体数据的水印提取和水印重复嵌入，水印提取和水印重复嵌入是通过将数据后恢复操作后的多媒体信息经过数据选择得到鲁棒数据后，在鲁棒数据上直接进行水印的提取和再嵌入。

3.根据权利要求2所述的实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于：对加密后的多媒体数据的水印提取和水印重复嵌入的步骤如下：

第一步，子密钥产生器在密钥K的控制下产生分别用于加密和嵌水印的加密子密钥K₀和水印子密钥K₁；

第二步，多媒体数据被数据后恢复操作处理，此处的数据后恢复操作是数据后处理操作的逆过程；

第三步，数据后恢复处理后的多媒体数据通过数据选择过程，产生鲁棒数据Y’，此过程与鲁棒数据选择过程相同；

第四步，水印提取操作，在水印密钥K₁的控制下从鲁棒数据Y’中提取出水印W₁，其中水印提取操作是水印嵌入操作的逆过程；

第五步，水印重复嵌入过程：在水印密钥K₁的控制下将水印W₂嵌入到鲁棒数据Y’中，获得Y”；

第六步，嵌过水印的Y”连同加密后的X’和其它数据Z通过后处理操作，产生处理后的多媒体数据。

4.根据权利要求1所述的实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于：多媒体数据的加密和水印嵌入的操作步骤如下：

第一步，子密钥产生器在密钥K的控制下产生分别用于加密和嵌水印的加密子密钥K₀和水印子密钥K₁，密钥产生过程可使用M序列发生器或者其他的随机数发生器实现；

第二步，预处理多媒体数据，该预处理过程为多媒体压缩处理中涉及的各种操作；或者为空操作，即不进行预处理；

第三步，预处理后的多媒体数据通过数据选择过程，即数据选择过程依赖对不同形式的多媒体数据的分析，最终数据被分为相互独立的三个部分：重要数据X，鲁棒数据Y和其他数据Z；其中，通过重要数据选择过程获得的重要数据X是指即使是轻微的改变也会引起多媒体数据的视听质量极大下降的数据；通过鲁棒数据选择过程获得的鲁棒数据Y是具有一定冗余空间的数据，且它的适度改变不会影响到多媒体数据的视听质量；其他的数据Z是指除了重要数据X和鲁棒数据Y之外的数据；

第四步，在加密密钥K₀的控制下加密重要数据X，获得X’；

第五步，在水印密钥K₁的控制下将水印W₁嵌入到鲁棒数据Y中，获得Y’；水印嵌入方法是扩频方法或者是量化索引调制的方法；

第六步，加密后的X’，嵌过水印的Y’和Z通过数据后处理操作，产生处理后的多媒体数据，后处理操作是游长编码、算术编码或Huffman编码的熵编码操作；或者是空操作，即不进行操作。

5.根据权利要求4所述的实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于：第四步的加密是流密码中的数据位的异，或者块密码中的DES或AES。

6.根据权利要求1所述的实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，其特征在于：完成对加密和嵌水印后的多媒体数据的解密的步骤如下：

第一步，子密钥产生器在密钥K的控制下产生用于解密的解密密钥K₀；

第二步，多媒体数据被数据后恢复操作处理；

第三步，数据后恢复处理后的多媒体数据通过数据选择过程，产生重要数据X’，鲁棒数据Y’或Y”，和其它数据Z，其中Y’是指嵌水印后的数据，Y”是指重复嵌入水印的数据；

第四步，解密操作：在解密密钥K₀的控制下把重要数据X’解密成X，其中解密操作是加密操作的逆操作；

第五步，解密后的数据X连同嵌过水印的Y’或Y”和其他数据Z通过数据预恢复操作，产生解密后的多媒体数据，数据预恢复操作是数据预处理操作逆过程。